грунты курсач. "Проектирование оснований и фундаментов производственного здания"

• Название: "Проектирование оснований и фундаментов производственного здания"
• Дата: 08.06.2022
• Размер: 0.51 Mb.
• Имя файла: грунты курсач.docx
• Тип: Курсовой проект; #577754
• страница: 3 из 8

2.3. Расчет фундамента под колонну (ФЛ1) сеч-е 1-1

2.3.1. Выбор глубины заложения фундамента.

Минимальную глубину заложения подошвы фундамента предварительно назначают по конструктивным соображениям.

Глубину заложения фундаментов допускается принимать независимо от расчетной глубины промерзания d_f , если соответствующие грунты, залегают до глубины не менее нормативной глубины промерзания d_fn.

Если пучение грунтов основания, возможно, то глубина заложения фундамента для наружных стен отапливаемых зданий принимается не менее расчетной глубины промерзания d_f, определяемой по формуле:

d_f=К_h×d_fn, где

d_fn=1,37м

К_h – коэффициент влияния теплового режима здания на промерзание грунта у наружных стен, приведенный в табл.5.3 СНБ 5.01.01-99 «Основания и фундаменты зданий и сооружений».

При этом минимальная глубина заложения фундамента принимается не менее 0,5 м от поверхности планировки.

Принимаем расчетную суточную температуру воздуха в помещении, примыкающем к наружным фундаментам равной 15°С.

Для части сооружения с подвалом или техническим подпольем (сечение 1-1) К_h=0,5; d_f=0,5*1,37=0,69

Минимальная глубина заложения фундаментов принимается не менее 1,37 м от поверхности планировки. При этом верх подушки фундамента располагается ниже, чистого пола подвала. Согласно этим требованиям, принимаем, что для ленточного фундамента в сечении 4-4:

d_f=3,0 м, d=4м

За относительную отметку 0.000 принят уровень чистого пола первого этажа, что соответствует абсолютной отметке 203.500 м.

Отметка планировки 203.000 м.

Подошва фундамента расположена отметке 201.500 м.

2.3.2. Выбор типа фундамента и определение его размеров.

Для расчета осадки фундаментов используются нагрузка, прило­женная на уровне обреза фундамента. Сооружение имеет подвальное помещение.

При расчете оснований по деформациям необходимо, чтобы сред­нее давление Р под подошвой центрально нагруженного фундамента не превышало расчетного сопротивления грунта R : Р £ R.

Расчетное сопротивление грунта основания R в кПа определяется по формуле:



где γ_c1, γ_c2 — коэффициенты условий работы, принимаемые по табл.В.1 СНБ 5.01.01-99 «Основания и фундаменты зданий и сооружений» равные соответственно 1,25 и 1 — при соотношении L/H= 54/12.6= 4.26

γ_c1= 1,25

γ_c2= 1

К— коэффициент, принимаемый равным 1, если прочностные характеристики грунта j и С определены непосредственными испытаниями, и 1,1 , если они приняты на основе статистических данных

К=1,1

Mg, Mq, Mc – коэффициенты, принимаемые по табл. В.2 СНБ 5.01.01-99 (j=28º Mg=0,98; Mq=4,93; Mc=7,40);

b — ширина подошвы фундамента (для прямоугольной подошвы фундамента — ее меньшая сторона), м;

K_z — коэффициент, принимаемый равным: при b<10 м k_z=1

Удельный вес грунта находится с учетом взвешивающего действия воды, для слоев грунта, находящихся ниже зеркала подземных вод, т.е. по формуле:

g_sb=(g_s-g_w)/(1+e)= (2.68∙9.81-10)/(1+0.6)=10,18 кН/м³,

где g_s – удельный вес частиц грунта, кН/м³;

g_s = p_s g , g- ускорение свободного падения ( g=9.81 м/с² ) ;

g_w=10 – удельный вес воды, кН/м³; е=0.6– коэффициент пористости грунта;

10.18 кН/м³- осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента (с учетом фактического уплотнения обратной засыпки), кН/м³;

— осредненное расчетное значение удельного веса грунтов, залегающих выше подошвы фундамента (с учетом фактического уплотнения обратной засыпки), кН/м³;



18,639 кН/м³;

С_II — расчетное значение удельного сцепления грунта, залегающего непосредственно под подошвой фундамента, кПа (С_II=10);

d_b – глубина подвала - расстояние от уровня планировки до пола подвала; d_b=3м

d1 – приведённая глубина заложения наружных и внутренних фундаментов от пола подвала;

, где

ℎ𝑠 – толщина грунта выше подошвы фундамента в подвале, м; ℎ𝑠 = 0.85 м

ℎс𝑓− толщина конструкции пола подвала, м; ℎс𝑓 = 0.15 м

γсf − расчетное значение удельного веса конструкции пола подвала, кН/м3 (для бетонного пола γсf = 21 кН/м3);

d1= 0.85 + 0.15 * (21 / 18,639) = 1.019 м



R=8.97b + 362.002

Принимаем, что для центрально нагруженного фундамента ширина b остается постоянной и рассчитывается для L=1,0м



N_0,11 — расчетная нагрузка на уровне обреза фундамента, кН ;

кН;

Проверим условие Р = R:

8.97b + 362.002

b = 0.66 м

Проверим условие Р £ R:

R=5.92+ 362.= 367.922 кПа

P=346.32+21= 367.32 кПа

Все необходимые условия выполняются.

2.3.3. Вычисление вероятной осадки ленточного фундамента под стену.

Основным методом определения полной осадки фундамента является метод послойного суммирования. Расчет начинается с построения эпюр природного и дополнительного давлений. На геологический разрез наносятся контуры сечения фундамента, затем от оси фундамента влево откладываются ординаты эпюр природного давления s_zg в кПа, определяемого по формуле

s_zg=Sg_ih_i;

где g_i — удельный вес грунта i-го слоя, кН/м3;

g_i =p * 9.81, p – плотность грунта, т/м³

h_i — толщина грунта i-го слоя, м.

Величина бытового давления определяется на границе каждого слоя грунта. Если в пределах выделенной толщи залегает горизонт подземных вод, то удельный вес грунта определяется с учетом гидростатического взвешивания:

/ (1+0.6) = 6.258 кН/м³

g_w=10 – удельный вес воды, кН/м³

Вычисляем значения природных давлений:

На уровне подошвы фундамента:

1.9*9.81*4= 74.556 кПа;

На уровне грунтовых вод:

= 2.04*9.81*4.8= 96.0595 кПа;

На границе 2-ого и 3-его слоя:

/ (1+0.6) = 6.258 кН/м³

96.0595 + 6.258 *3.2= 116.0851 кПа;

На кровле слоя глины с учетом давления воды:

;

На нижнем границы слоя:

;

Вправо от оси фундамента откладывается эпюра природного давления, но уменьшенная в 5 раз.

Для построения эпюры дополнительного давления s_zp толщина грунта ниже подошвы фундамента в пределах глубины, приблизительно равной трехкратной ширине фундамента, разбивается на ряд слоев мощностью не более 0,4b (обычно 0,2b). Дополнительное вертикальное давление P₀ непосредственно под подошвой фундамента: P₀= 462.228кПа

Дополнительное вертикальное напряжение s_zp для любого сечения, расположенного на глубине z от подошвы фундамента, определяется по формуле

s_zp=a∙P₀;

Расчет осадки отдельного фундамента на основании в виде упругого линейно деформируемого полупространства с условным ограничением величины сжимаемой зоны производится по формуле:

S = b∙ ×h_i/E_i,

где S_i – i-ая осадка отдельного слоя, см;

h_i – толщина i-го слоя грунта основания, см;

Е_i –модуль деформации грунта i-го слоя, кПа;

b – безразмерный коэффициент, равный 0,8;

s_zpi – среднее значение дополнительного вертикального нормального напряжения в i-том слое грунта, равное полусумме напряжений на верхней и нижней границах слоя, кПа.

Расчет осадки фундаментов удобно выполнять в табличной форме

Таблица 1.7. Вычисление вероятностной осадки фундамента

№	Z, м	ξ=z/b	α	σzp, кПа	Ei, кПа	Si, м
0	0	0	1,000	462,228	15000	0,000000
1	0,132	0,2	0,973	449,748	15000	0,007296
2	0,264	0,4	0,853	394,281	15000	0,006752
3	0,396	0,6	0,695	321,249	15000	0,005724
4	0,528	0,8	0,542	250,528	15000	0,004574
5	0,660	1,0	0,426	196,909	15000	0,003579
6	0,792	1,2	0,337	155,771	15000	0,002821
7	0,924	1,4	0,271	125,264	15000	0,002248
8	1,056	1,6	0,22	101,690	15000	0,001816
9	1,188	1,8	0,182	84,126	15000	0,001487
10	1,320	2,0	0,153	70,721	15000	0,001239
11	1,452	2,2	0,129	59,627	15000	0,001043
13	1,584	2,4	0,111	51,307	15000	0,000887
14	1,716	2,6	0,096	44,374	15000	0,000765
15	1,848	2,8	0,084	38,827	15000	0,000666
16	1,980	3,0	0,074	34,205	15000	0,000584
17	2,112	3,2	0,066	30,507	15000	0,000518
18	2,244	3,4	0,059	27,271	15000	0,000462
19	2,376	3,6	0,052	24,036	15000	0,000410
20	2,508	3,8	0,047	21,725	15000	0,000366
21	2,640	4,0	0,043	19,876	15000	0,000333
22	2,772	4,2	0,039	18,027	19000	0,000239
23	2,904	4,4	0,036	16,640	19000	0,000219
24	3,036	4,6	0,033	15,254	19000	0,000201
25	3,168	4,8	0,03	13,867	19000	0,000184
26	3,300	5,0	0,028	12,942	19000	0,000169
					ΣSi=	0,044585

Расчет осадки фундамента производится по формуле S
где S – конечная осадка отдельного фундамента, определяемая расчетом;

Su – предельная величина деформации основания фундамента зданий и сооружений, принимаемая по приложению Б СНБ 5.01.01-99 Su=0,08 м.

Согласно вычислениям, проделанным в таблице, получаем, что

S=0,044585 м < Su=0,08 м

Рис 1.5. Эпюры для ленточного фундамента под стену